The present paper analyses the microphysical and synoptic processes of a storm that hit the extreme south of Rio Grande do Sul and Uruguay in order to understand the dynamic, thermodynamic and microphysical mechanisms responsible for its occurrence and also to verify the large scale precursors that were determinant for the microphysical structure found in the storm. The microphysics analysis was performed using vertical profiles of different microphysics parameters derived from the high-precision radar on board CloudSat satellite. The results show that the storm region presenting the higher precipitation rate was associated with high content of ice and large ice crystals near to cloud top. This study has also verified that the observed Mesoscale Convective Complex (MCC) was mainly composed of ice crystals and its microphysics structure was highly influenced by large scale processes.

ResumoO objetivo deste trabalho é investigar a estrutura microfísica das nuvens de eventos de precipitação extrema nas regiões sul e sudeste do Brasil. Sete casos foram estudados com dados do satélite CloudSat, através de seu radar perfilador de 94 GHz, complementados com estimativas de precipitação do satélite Aqua. Os parâmetros analisados foram: raio efetivo, conteúdo de água e concentração de partículas, cada uma para água líquida e gelo, criando um conjunto de seis variáveis. Nos aspectos gerais, os resultados revelaram eventos com predomínio de nuvens do tipo Nimbostratus, com altos valores de parâmetros de água líquida, e eventos com predomínio de nuvens Cumulonimbus, onde a presença de partículas de gelo assume papel mais importante na correlação com os extremos de precipitação. Perfis verticais no local de maior precipitação estimada foram analisados individualmente para cada caso, o que levou à separação de dois grupos de casos: Grupo A, com as maiores taxas estimadas de precipitação; e Grupo B, com as taxas relativamente menores. O Grupo A apresentou valores notadamente mais baixos para os parâmetros de água líquida na parte baixa da nuvem. Por exemplo, na altitude de 2 km, a média de raio efetivo ficou em torno de 5 µm, contra 10 µm no Grupo B. Na análise dos parâmetros de gelo, o Grupo A apresentou valores relativamente mais altos na parte alta da nuvem. O conteúdo de gelo alcançou máximos entre 1 e 1,5 gm -3 , enquanto apenas um dos casos do Grupo B ultrapassou 0,5 gm -3 . O topo das nuvens no Grupo A ficou em torno de 14 km, enquanto no Grupo B ficou entre 10 e 11 km. Os resultados encontrados são validados por observações obtidas em metodologias anteriores, que permitiam somente medidas locais. O CloudSat preenche os espaços, revelando a imagem completa. Será preciso expandir o número de casos estudados para que se encontre as assinaturas microfísicas de eventos extremos, e este trabalho contribui como ponto de partida para futuros estudos e até ferramentas operacionais. Palavras-chave: microfísica de nuvens; CloudSat; sensoriamento remoto; eventos extremos AbstractThe goal of this work is to investigate the microphysical structure of clouds formed in extreme precipitation events in south and southeast of Brazil. Seven cases were studied with data from CloudSat satellite, through its 94-GHZ profiling radar, complemented by precipitation estimates from Aqua satellite. The analyzed parameters were: effective radius, water content and particle concentration, all for liquid water and ice, creating a set of six variables. In general aspects, the results revealed events containing mainly Nimbostratus (Ns), with high values of liquid parameters, and events with Cumulonimbus (Cb) predominance, where the presence of ice plays a more important role in correlating with precipitation extremes. The profiles at the location of most intense precipitation were individually analyzed for each case, which leads to a clear distinction between two groups, one with the highest precipitation-rate cases (Group A) and th...

ResumoA metodologia abordada neste trabalho tem como objetivo representar o comportamento médio da estrutura microfísica de diferentes tipos de nuvens formadas em duas regiões com ecossistemas distintos. As regiões escolhidas foram localizadas no Centro-Oeste do Brasil (coordenadas: 12-18 °S e 46-58 °O) e sobre o Oceano Atlântico Sul (coordenadas: 12-25°S e 9-30°O). Para a realização deste trabalho foram utilizados dados do satélite CloudSat, coletados dentro de um período de aproximadamente 5 anos (06/2006-04/2011). Os resultados obtidos no presente trabalho mostraram que, há pouca variação na estrutura microfísica entre as nuvens continentais e marinhas nas regiões analisadas. A média do raio efetivo da gota (partícula de gelo) feita em todos os tipos de nuvens analisados foi de 12,4 µm (71,9 µm) nas nuvens marinhas e 11,0 µm (72,9 µm) nas nuvens continentais. A distribuição do tamanho das partículas (concentração em função do tamanho) nas nuvens se mostrou mais eficiente para discriminar as características microfísicas de cada tipo de nuvem, tornando possível identificar as particularidades na estrutura microfísica de cada tipo de nuvem. Os resultados mostraram que mesmo no período com maior concentração de aerossóis observado no Centro-Oeste brasileiro (na primavera), não há uma diferença significativa na distribuição de tamanho das partículas das nuvens nas regiões estudadas. Estes resultados indicam que outros agentes externos (além da concentração total de aerossóis integrada na coluna atmosférica), estejam atuando de forma mais significativa para modular a distribuição das partículas dentro das nuvens na região Centro-Oeste. Palavras-chave: microfísica de nuvens; aerossol; CloudSat AbstractThe approach used in this work's methodology looks to represent the average microphysical structure of different types of clouds formed in two different ecosystems. The selected regions were located in the Midwest of Brazil (coordinates: 12-18 ° S and 46-58 ° W) and the South Atlantic Ocean (coordinates: 12-25 ° S and 9-30 ° W). In order to accomplish the proposed goal, data from CloudSat satellite from a period of approximately five years are used (from June 2006 to April 2011). The results show that there is little variation in microphysical structure between continental and maritime clouds in the studied regions. The mean droplet (ice particle) effective radius obtained in all the cloud types analyzed was 12.4 µm (71.9 µm) for maritime clouds and 11.0 µm (72.9 µm) for continental clouds. Particle size distribution (concentration as a function of size) was the most efficient parameter to distinguish cloud types, making it possible to identify particularities of each type. The results showed that even in the period with the highest concentration of aerosols observed in the CentralWest region of Brazil (spring), there is a significant difference in the cloud particle size distribution in the regions studied. These results indicate that other external agents (besides the total concentration of aerosol integrated in the ...